稀土永磁無刷直流電動機的設計實例教程文件

1、第一頁，共18頁。 額定功率 18 W 額定電壓(diny)27 V 額定轉(zhuǎn)速 10000 r/min 工作方式 長期 第二頁，共18頁。預取效率(xio l) 0.63計算功率 21.52 W預取線負載 S 70 A/cm 預取氣隙磁感應強度 B 5000 Gs預取計算極弧系數(shù) ai 0.91長徑比 1.13電樞內(nèi)徑 1.54 cm 取電樞內(nèi)徑 Di1 1.5 cm NPP321NSiinBAPD1 . 61第三頁，共18頁。取極對數(shù)(du sh)p2取電樞鐵芯長 L=Di1 1.7 cm極距 =Di1 /2p1.18 cm 取永磁體軸向長Lm1.7 cm 第四頁，共18頁。齒數(shù)Z 12 齒

2、距t=d/z0.39 cm齒距角 tj =360/Z30 定子(dngz)槽型 梯形口扇形槽槽型尺寸槽口寬 b010.12 cm槽口高 h010.05 cm槽肩高 hX10.01 cm槽深 hS1 0.44 cm電樞軛高 hj1 0.19 cm平均齒寬 bt 0.14 cm 第五頁，共18頁。齒高ht 0.5 cm氣隙系數(shù) 1.1 槽面積 SS 0.17 cm2電樞(din sh)鐵芯沿軛部磁路長 1.34 cm定子沖片材料 DW310-0.35電樞(din sh)沖片疊片系數(shù)KFe 0.93電樞(din sh)沖片材料名密度 7.65 gcm電樞(din sh)沖片比損耗 P(10/50)

3、1.23 W/Kg 2020101)5()5(bbtbtK)21 (2)(111ijjaphDL第六頁，共18頁。瓦片磁鋼(c n)徑向沖磁磁鋼(c n)外徑Dm =Di1 -21.39 cm磁鋼(c n)厚度Hm 0.2 cm磁鋼(c n)內(nèi)徑 Dmi 0.99 cm磁鋼(c n)磁化方向截面積1.446 cm2 pDLaSmmmm4第七頁，共18頁。磁鋼(c n)材料參數(shù)磁鋼(c n)材料 NNF27SH 剩磁感應強度 Br 10700 Gs矯頑力 Hc9400 A材料密度 8.1 g/cm3r對應的磁通 r =BrSm 14535 MaHc對應的磁勢 Fmc =2Hc0.8Hm2333

4、A轉(zhuǎn)子磁軛材料 10#鋼轉(zhuǎn)子磁軛磁路計算長度 Lj2 0.59 cm轉(zhuǎn)子軛高 bj20.29 cm 第八頁，共18頁。取漏磁系數(shù) 1.2氣隙磁通 =B aiLm電樞齒磁感應強度(qingd)電樞軛磁感應強度(qingd)轉(zhuǎn)子軛磁感應強度(qingd) FettKbBBLKhBFeji112LbBjj222第九頁，共18頁。氣隙磁勢F =1.6KB電樞(din sh)齒磁勢Ft =2Htht電樞(din sh)軛磁勢Fj1 =Hj1Lj1轉(zhuǎn)子軛磁勢Fj2 =Hj2Lj2總磁勢F=F+ Ft+Fj2+Fj1總磁通 m = 第十頁，共18頁?？蛰d工作點：空載氣隙磁密B5115 Gs空載氣隙磁通932

5、1 Ma空載電樞齒磁感應強度(qingd)Bt15046 Gs空載電樞軛磁感應強度(qingd)Bj114997 Gs 空載轉(zhuǎn)子軛磁感應強度(qingd)Bj211152 Gs第十一頁，共18頁。 三相六狀態(tài)(zhungti) 繞組系數(shù)1預取空載轉(zhuǎn)速 n 11000 r/min每相繞組串聯(lián)匝數(shù) 87 電樞總導體數(shù)N=2m522每槽導體數(shù) NS =N/Z44選取每槽導體數(shù)NS44實際空載轉(zhuǎn)速 10856 r/min繞組端部長 2.05 cm繞組每匝平均長Lav=2(L+bl)7.5 cm 25 . 70nPUUawi0025 . 7PwUUanipDDbli2)2(2 . 111w第十二頁，共1

6、8頁。預估槽滿率 KS0.5選取導線(doxin)QYZ0.4 mm導線(doxin)最大外徑dmax0.46 mm溫度范圍 -60155絕緣等級 F槽滿率KS=NSddmax2/SS 0.4每相電樞繞組電阻 0.91導線(doxin)截面積 0.1257設工作溫度為75 1.1116220102CavaSamLNr)20(1 02075Ptrr第十三頁，共18頁。起動(q dn)電流 ISt=(U-2U)/2R20 11.61 A起動(q dn)時直軸電樞反應最大值 437 A額定工作時的反電勢 2343 V額定工作時的電樞電流 Ia=(U-E-2U)/2Ra75 1.07 A額定工作時的最

7、大直軸去磁電勢 Fwdm=30.5Iaw /2 40 A WstsdmKwIF23iNanPwE152第十四頁，共18頁。負載工作點： 負載時氣隙磁通 9190 Ma負載時氣隙磁感應強度B5042 Gs負載時定子(dngz)齒磁感應強度Bt14834 Gs負載時定子(dngz)軛磁感應強度Bj14785 Gs額定工作時電磁轉(zhuǎn)矩0.02649 Nm起動電磁轉(zhuǎn)矩0.243 Nm iaaIpwT4iststaIwpT4第十五頁，共18頁。 轉(zhuǎn) 速 n 9997 r/min 取工藝(gngy)系數(shù) a 3.5 電樞鐵耗 3.74 W電樞銅耗 PCu=2Ia2Ra752.53 W1241243 . 1)10()10()50)(50/10(jjttaGBGBfpK第十六頁，共18頁。軸承摩擦(mc)損耗Pmpn=3GPnN10-3 0.52W GP轉(zhuǎn)子重風損 Pmpb=2D23nN3L 0.11*105 W機械損耗和鐵損P=PFe+Pmpn+Pmpb 開關(guān)管損耗 P=2IaU 1.28 W 第十七頁，共18頁?？倱p耗P=Pcn+BP+P